Магнетрондық шандату әдісімен алынған ZnO жұқа қабықшаларына қарқынды импульстік иондық сәуле әсерін зерттеу

Аңдатпа

ZnO жұқа қабықшалары FTO төсемдерінде магнетрондық шаңдату әдісімен алынған және кейіннен әртүрлі қарқындылықтағы импульсті ион сәулесімен (IPIB) модификацияланды (5–20 А/см²), сондай-ақ 10 А/см² кезінде әртүрлі импульс саны (1, 3 және 6) қолданылды. IPIB модификасиясы біркелкі нанотүйірлердің іріленген, агломерацияланған және ішінара бірігіп кеткен құрылымдарға айналуына әкеледі, бұл кезде бет кедір-бұдырлығының өзгерісі монотонды емес сипатта болады. Осы беткі өзгерістерге қарамастан, ZnO қабықтары гексагональды вюрциттік кристалдық құрылымын сақтайды және оптикалық тыйым салынған аймақтың ені (~3,2 эВ) айтарлықтай өзгермейді, бұл көлемдік электрондық құрылымның сақталғанын көрсетеді. Сонымен қатар, сәулелендіру бет құрамын өзгертеді және ақаулық күйлердің пайда болуына әкеледі, бұл XPS нәтижелерінде Zn/O қатынасының өзгеруі және интерфейстік біртексіздіктің артуы арқылы көрінді. Орташа сәулелендіру жағдайларында беттің ішінара тегістелуі және құрылымдық релаксация байқалады, ал жоғары флюенс (көп импульстар) айтарлықтай ақаулардың жиналуына алып келеді. Фотоактивтілікті сынау нәтижесінде сәулелендірілген үлгілерде интерфейстік заряд тасымалдау кедергісінің артуы және фототок тығыздығының төмендеуі байқалды. Жалпы алғанда, IPIB сәулелендіруі негізінен беткі қасиеттерді өзгертеді, ал жоғары флюенс жағдайында ақаулардың шамадан тыс түзілуі заряд тасымалдауды және фотоэлектрохимиялық қасиеттерді нашарлатады.